Resumen

Las kafirinas, proteínas insolubles en agua procedentes de granos de sorgo dulce BR501, han sido una alternativa para preparar recubrimientos comestibles para alimentos debido a su carácter hidrofóbico. En este trabajo, se determinó el contenido de estructuras secundarias (SS) de las kafirinas reducidas (SSr) y no reducidas (SSu) mediante espectroscopia 13C de RMN en estado sólido utilizando las áreas de los picos de carbonilo. La elucidación de los SS mediante el ajuste de la señal con la función Lorentziana muestra un 56% y un 59% de estructuras α-hélice y un 40% y un 12% de estructuras β-hoja para SSr y SSu, respectivamente. Las SS también se dilucidaron mediante un método de descomposición de valor singular (SVD), que muestra un 55% y un 49% de estructura α-hélice y un 12% y un 8% de estructura β-hoja para SSr y SSu, respectivamente. Dado que la SVD no depende del operador y tiene coeficientes de correlación más altos para α-hélice (0,96%) y β-hoja (0,91%), es un método fiable para cuantificar la SS de proteínas insolubles utilizando la señal de 13C NMR.

INTRODUCCIÓN

El sorgo dulce tiene un tallo rico en sacarosa (como la caña de azúcar). Puede utilizarse para la producción de etanol y presenta ventajas como su rápido crecimiento y su gran adaptabilidad a distintos entornos[1-3]. El grano es el subproducto del sorgo dulce[4]. Aunque los granos pueden utilizarse para alimentar al ganado, es preferible encontrar más aplicaciones tecnológicas que puedan aumentar el valor de este subproducto. Algunas industrias alimentarias ya utilizan zeínas, proteínas extraídas del endospermo de los granos de maíz, para producir películas y recubrimientos comestibles. Las kafirinas son proteínas extraídas del sorgo dulce y también pueden ser una buena estrategia para fabricar estas películas y/u otras aplicaciones tecnológicas[5-7].

Las kafirinas son un grupo de proteínas que responden del 68% al 73% del contenido proteico total del grano de sorgo y entre el 77% y el 82% del endospermo. Las kafirinas se clasifican según su solubilidad y kDa en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato (SDS/PAGE). El análisis de electroforesis muestra cuatro bandas de kafirinas conocidas como α-, γ-, β- y δ-. Las más abundantes son las α-kafirinas con valores entre 23 y 25 kDa, que representan entre el 66% y el 84% del total de kafirinas. Las α-kafirinas, al igual que las α-zeínas, son insolubles en agua y solubles en soluciones acuosas de alcohol al 70% de etanol (p/p). Las γ-kafirinas son solubles en agua tras la reducción de los enlaces disulfuro y presentan las bandas de monómero y dímero a 28 kDa y 49 kDa, respectivamente. Las γ-kafirinas representan entre el 9% y el 21% del total de kafirinas.

• Materias:Recubrimientos compuestos Proteínas Materiales de recubrimiento Espectroscopia
• Subjects:Composite coatings Proteins Coating materials Spectroscopy
• Palabras claves:Kafirina; Proteínas de estructuras secundarias; Sorgo dulce; Proteína insoluble; Espectroscopía de RMN de 13C en estado sólido
• Keywords:Kafirin; Secondary structures proteins; Sweet sorghum; Insoluble protein; Solid-state 13C NMR spectroscopy